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全球镓矿资源分布、供需及消费趋势研究

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敦妍冉, 荆海鹏, 洛桑才仁, 张万益, 宋泽峰. 全球镓矿资源分布、供需及消费趋势研究[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(5): 9-15, 25. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.05.002
引用本文: 敦妍冉, 荆海鹏, 洛桑才仁, 张万益, 宋泽峰. 全球镓矿资源分布、供需及消费趋势研究[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(5): 9-15, 25. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.05.002
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DUN Yanran, JIN Haipeng, LUOSANG Cairen, LUAN Wenlou, SONG Zefeng. Current Situation and Utilization Trend of the Global Gallium Resources[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(5): 9-15, 25. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.05.002
Citation: DUN Yanran, JIN Haipeng, LUOSANG Cairen, LUAN Wenlou, SONG Zefeng. Current Situation and Utilization Trend of the Global Gallium Resources[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(5): 9-15, 25. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.05.002
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全球镓矿资源分布、供需及消费趋势研究

  • 1.

    河北地质大学资源与环境工程研究所 区域地质与成矿作用重点实验室，河北 石家庄 050031

  • 2.

    河北省秦皇岛市海港区自然资源和规划局，河北 秦皇岛 066000

  • 3.

    玉树藏族自治州自然资源局，青海 玉树 815000

  • 4.

    中国地质调查局发展研究中心，北京 100037

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目"国家地质调查成果集成与规划"（DD20190464）和"境外大型矿产资源基地及资源潜力评价"（DD20190437）
详细信息
    作者简介: 敦妍冉(1994-), 女, 硕士研究生, 地球化学专业。研究方向为环境地球化学。E-mail:dyr1006@163.com
    通讯作者: 宋泽峰(1984-), 男, 副研究员, 地球化学专业, 研究方向为环境地球化学。E-mail:32586312@qq.com

  • 中图分类号: P618.74

Current Situation and Utilization Trend of the Global Gallium Resources

  • 1.

    Key Laboratory of Regional Geology and Mineralization, Institute of Resources and Environmental Engineering, HeBei GEO University, Shijiazhuang 050031, China

  • 2.

    Natural Resources and Planning Bureau of Haigang District, Qinhuangdao 066000, China

  • 3.

    Natural Resources Bureau of Yushu Tibetan Autonomous Prefecture, Yushu 815000, China

  • 4.

    Development Research Center of China Geological Survey, Beijing 100037, China

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    摘要

  • 镓是一种全球稀缺矿产，在军事工业、无线通讯、新能源行业和航空航天中具有不可替代的重要地位。随着5G时代的到来，全球对镓资源的竞争初见端倪。系统总结了全球与我国镓资源的储量、分布及供需现状及消费趋势。研究显示，我国是镓资源储量大国，也是全球最大的粗镓产品出口国；我国镓的产业体系正处于从低端逐步走向高端的阶段，其未来年需求量约为250 t。因此，合理对我国家镓资源开发利用以及推动镓资源的产业升级成为当务之急。

    Gallium is a very scarce mineral resource in the world. It plays an irreplaceable important role in military industry, wireless communication, new energy industry and aerospace industry. With the advent of the 5G era, global competition for gallium resources has begun to emerge. The present situation and consumption trend of gallium resources in the world and China were systematically summarized. The research shows that China is a big country with large reserves of gallium resources and the largest exporter of crude Ga products in the world, but it has no international pricing right for gallium. China's gallium industry system is in the stage of gradual transition from low-end to high-end, and its next year. Demand will be less than 250 t. Therefore, it is urgent to reserve, develop and utilize gallium resources reasonably and promote industrial upgrading.

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  • 图 1  全球镓资源分布图(数据来源USGS，2017)

    Figure 1. 

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    图 2  2005—2018年全球镓生产总量

    Figure 2. 

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    图 3  2005—2018年全球镓价格

    Figure 3. 

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    图 4  镓消费结构分布图：日本(a)、美国(b)和中国(c)

    Figure 4. 

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    图 5  镓产业链示意图[2]

    Figure 5. 

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    图 6  2020年镓消费量预测[10]

    Figure 6. 

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    表 1  Ga的潜在储量

    Table 1.  Estimates of Ga potential reserve

    矿石 预测储量/106 t Ga的平均含量/(mg·kg-1) Ga的潜在资源/106 t
    铝土矿 10 50 >1
    铅锌矿 1.9 50 0.095
    煤 > 1 000 10 10
    注：数据源自BP，2015[8]; Thakur, 2017[9]。
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    表 2  全球富Ga矿床类型及典型矿床

    Table 2.  Gallium-rich deposits types and typical deposits in the word

    矿床成因 主要特征 主要金属元素 典型矿床
    浅成热液型 浅成低温金矿床 Au 陶波(Taupo)火山带
    高硫化浅成金矿 晚期蚀变带中的硫酸铝矿物 Au 阿吉奥斯菲利比奥斯(Agios Philippos)矿床
    火山成因硫化物矿床 第三系安山岩流纹岩 Au、Ag和Hg
    铅锌矿矿床 碎屑物为主的铅锌矿，赋存于页岩、砂岩、粉砂和或混合碎屑物中，或以碳酸盐置换作用存在于以铅锌矿为主的沉积岩层序中 Zn、Pb、Cu、Ag、Ga、In和Ge 红狗(Red Dog)铅锌矿矿床、苏利文(Sullivan)矿床
    密西西比河谷型(MVT) 碳酸盐性铅锌矿矿床，位于碳酸盐岩层中 Pb、Zn、Cu、Ge、Ag、Ga、As和Cd 三州(Tri-State)矿床、派恩波因特(Pine Point)矿床
    多金属沉积型 位于褶皱与断裂的沉积地层中，常与粉砂岩、砂岩、页岩呈不整合接触。 Cu、Pd、Zn、Co、Ge、Ag、Ga、As和Cd 格林内尔(Grinnell)矿床、埃佩克斯(Apex)矿床
    铝土矿矿床科斯特 由深层风化、搬运、堆积的夹层黏土或由黏土溶解残留形成的石灰岩、碳酸盐、岩溶环境堆积而成的氢氧化铝矿物 Al和Ga 阿肯色(Arkansaa)州铝土矿矿床
    铝土矿矿床红土型 由花岗岩、片麻岩、玄武岩、正长岩、页岩等多种硅酸盐岩石红壤化形成的。矿物水解导致高岭石溶解和氢氧化铝沉积而形成的矿物 Al和Ga 主要分布在南美洲、西非、印度、东南亚与澳大利亚地区
    表生铁冒 含硫化砷的富铜矿床 Ge和Ga 基普希(Kidoui)矿床、碳酸盐型Cu-Pb-Zn矿床
    煤 在粉煤灰中富集 煤和Ga
    注：数据源自USGS，2017。
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    表 3  世界和中国Ga产品主要生产企业[2]

    Table 3.  Major gallium metals production enterprises in the world and China[2]

    国家 矿业公司 产品
    国外企业
    加拿大 锡加公司SN Plus Inc 精镓
    日本 同和矿业株式会社Dowa Holdings Co 精镓
    拉莎工业株式会社Rasa Industries, Ltd. 再生镓
    住友化工株式会社Sumitomo Chemical Ltd. 再生镓
    哈萨克斯坦 巴甫洛达铝厂Pavlodar Alumina Plant 粗镓
    乌克兰 尼古拉耶夫铝厂Nikolaev Alumina Refìnery 粗镓
    美国 AXT 精镓
    世界镓股份有限公司GEO Specialty Chemicals, Inc 精镓
    中国企业
    中国铝业股份有限公司 粗镓
    东方希望(三门峡铝)业有限公司 粗镓
    珠海经济特区方源有限公司 粗镓
    南京润隆半导体材料有限公司 精镓
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    表 4  2009—2016年镓消费量

    Table 4.  Global consumption of gallium from 2009 to 2016

    年份 全球消费量/t 美国消费量/t 日本消费量/t 中国消费量/t
    2005 180 18.7 / /
    2006 200 20.3 / /
    2007 210 25.1 / /
    2008 200 28.7 / 3
    2009 222 24.9 110 12
    2010 280 33.5 95 18
    2011 218 35.5 90 20
    2012 234 34.4 80 20
    2013 250 37.8 97 150
    2014 300 35.8 / 170
    2015 320 39.7 / /
    2016 340 / / /
    注：数据来源USGS，2016.“/”表示无统计。
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收稿日期:  2019-07-12
刊出日期:  2019-10-25

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